Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 33 - Kylmaskin för flytande luft i ett steg, av Anders Benson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
låg temperatur. Dessa omsättningar sker i två
värmeväxlare, kylaren resp. fryselementet,
fig. 7. Kylaren har ungefär rumstemperatur;
över regeneratorn faller temperaturen ®ver
200°. Efter att gasen har trätt ut ur
värmeväxlarna kommer dess temperatur att variera
adiabatiskt med trycket i maskinen. Detta
innebär att medeltemperaturen TCa i
kompressionscylindern blir något högre än
medeltemperaturen Tc (beroende på adiabatisk
kompression), och motsvarande temperatur TEa blir
lägre än TE i fryselementet (adiabatisk
expansion) .
Kvoten TCa/TEa = blir sålunda större än r,
dvs. maskinen har ett inre
temperaturförhållande som är större än det yttre. Detta drar med
sig en något ökad energiförbrukning men
påverkar inte nämnvärt frystemperaturen. Den
adiabatiska förlusten är ungefär proportionell mot
tryckförhållandet Pmax/Pmin i maskinen, och
här måste en avvägning ske, eftersom
kyleffekten sjunker med detta förhållande.
Isolationsförlusterna genom värmeinflödet till
maskinens kalla delar är relativt obetydliga
genom att dessa delar är kompakt anordnade
och "isolerade" utåt just av den luft som skall
kondenseras. Det allvarligaste hotet kommer
emellertid från regenereringsförlusterna, som
kär huvudansvaret för begränsningen av
maskinens kyleffekt vid de lägsta temperaturerna.
På sin väg från kompressions- till
expansionsrummet avlämnar gasen tillfälligt en
värmemängd Qr till regeneratorn:
Qr=Wg(Tc-TE) (6)
där Wg innefattar gasens massa och specifika
värme. Nu upptas emellertid endast • Qr av
regeneratorn (varvid rjr är dennas
verkningsgrad). Skillnaden utgör regenereringsförlusten:
AQr= Qr- yr Qr = (1 - Vr) Wg (Tc - TE) (6a)
eller effekten
A Pr = Wg (1 - VrXTc - Te) (6b)
där wg = nWg/60.
Kyleffekten PE är ungefär proportionell mot
Te, och den relativa regenereringsförlusten
blir då
- *= f (1 - fr) <r - 1) (7)
Kvantiteten wg/C är mycket litet beroende
av Te; dess värde är ungefär 7. Av ekv. (7)
synes sålunda att maskinen blir oerhört
beroende av regeneratorns verkningsgrad: högra
parentesen växer snabbt vid låga
frystempera-turer. Trots att man faktiskt nått en så hög
verkningsgrad som 99 % för regeneratorn
möter vanskligheter i vissa fall, vilket framgår av
följande (rc = 300°K):
Arbetsuppgift TE °K APr/PE
Kondensation av luft ........... 75 0,21
Kondensation av väte .......... 20 0,98
Produktion av mekaniskt arbete
(varmgasmaskin) .............. 900 0,047
Fig. 7. Temperatur för delning i gaskylmaskinen, t.h.
om regeneratorn vattenkylaren, t.v. fryselementet;
pilarna änger värmetransportens riktning.
Fig. 8. Gaskylmaskinens kolvarrangemang; 1
azbets-kolv, 2 cylinder, 3 förskjutningskolv, 4 och 5
gasrum, 13—15 värmeväxlare.
I det tempcraturområde där luften
kondenserar är förlusten godtagbar, däremot har vid
vätets kokpunkt kyleffekten nästan helt ätits
upp av regenereringsförlusterna. Som
jämförelse visas dessas storlek då man flyttar
upp Te mot höga temperaturer (r = TC/TE
passerar värdet 1), och maskinen går som
Fig. 9.
Kolvarnas lägen vid
början av de
olika faserna i
gaskylprocessen.
TEKNISK TIDSKRIFT 1958 5 79
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
